JP5502633B2 - Optical communication module - Google Patents

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Description

本発明は、光素子の光軸が回路基板部の実装面に対して略平行となる光通信モジュールに関する。   The present invention relates to an optical communication module in which an optical axis of an optical element is substantially parallel to a mounting surface of a circuit board portion.

下記特許文献１に開示された光通信モジュールは、ケースと、光デバイスと、回路基板部とを備えて構成されている。ケースは、回路基板部から突出する凸状のボスに載置固定されている。すなわち、ケースは、回路基板部から浮いたような状態に固定されている。このようなケースには、光ファイバを挿入する光ファイバ挿入部と、光デバイスを挿入する光デバイス挿入部とが形成されている。光ファイバ挿入部は、ここに光ファイバを挿入すると、心線部が光デバイス挿入部に突出し、これにより心線部と光デバイスとが直接に光結合するような形状に形成されている。光デバイス挿入部は、回路基板部に対向するケース下面を開口するように形成されている。   The optical communication module disclosed in Patent Document 1 below includes a case, an optical device, and a circuit board unit. The case is placed and fixed on a convex boss protruding from the circuit board portion. That is, the case is fixed in a state where it floats from the circuit board portion. In such a case, an optical fiber insertion portion for inserting an optical fiber and an optical device insertion portion for inserting an optical device are formed. The optical fiber insertion portion is formed in such a shape that when the optical fiber is inserted therein, the core wire portion protrudes into the optical device insertion portion, whereby the core wire portion and the optical device are directly optically coupled. The optical device insertion part is formed so as to open the lower surface of the case facing the circuit board part.

光デバイスは、光素子と、光透過部と、リードフレームとを有している。光素子は、リードフレームの一端に実装されている。この実装部分の周囲は、光透過部により覆われている。光透過部は、光素子の前方に配置形成されるテーパ部を有しており、このテーパ部により光ファイバの心線部先端が光素子に向けて案内されるようになっている。リードフレームは、光素子を実装する一端側から中間が回路基板部に対して直交方向に延びるように形成されている。一方、リードフレームの中間から他端側は、湾曲部を有して湾曲するように形成されている。リードフレームの他端は、回路基板部に対して平行に形成されており、この平行部分によって回路基板部に接続されている。リードフレームは、回路基板部に対しケースが浮き上がった部分で湾曲させるように湾曲部が形成されている。リードフレームは、可撓性を有している。   The optical device has an optical element, a light transmission part, and a lead frame. The optical element is mounted on one end of the lead frame. The periphery of this mounting part is covered with a light transmission part. The light transmission part has a taper part arranged and formed in front of the optical element, and the tip of the core part of the optical fiber is guided toward the optical element by this taper part. The lead frame is formed so that the middle extends from the one end side on which the optical element is mounted in a direction orthogonal to the circuit board portion. On the other hand, the other end side from the middle of the lead frame is formed to have a bending portion and bend. The other end of the lead frame is formed in parallel to the circuit board portion, and is connected to the circuit board portion by this parallel portion. The lead frame is formed with a bending portion so as to be bent at a portion where the case is lifted with respect to the circuit board portion. The lead frame has flexibility.

特開２００９−８８４０５号公報JP 2009-88405 A

ところで、上記従来技術にあっては、回路基板部に対しケースを浮き上がらせるような配置にするとともに、リードフレームに湾曲部を形成して湾曲状態で回路基板部に接続するようにしていることから、リードフレームの全長が長くなり、高速伝送に適した伝送路ではないといえる（短尺な伝送路ほど高速伝送に有効である）。   By the way, in the above-described conventional technology, the case is arranged so that the case is raised with respect to the circuit board part, and the lead frame is formed with a curved part so as to be connected to the circuit board part in a curved state. Therefore, it can be said that the length of the lead frame is long and the transmission path is not suitable for high-speed transmission (the shorter transmission path is more effective for high-speed transmission).

また、上記従来技術にあっては、ケースが浮き上がるような配置によりスペースがとられてしまうことや、リードフレームの湾曲部形成によりスペースがとられてしまうことから、光通信モジュールの小型化に限界があるといえる。   Further, in the above prior art, space is taken up by the arrangement in which the case is lifted, and space is taken up by the formation of the curved portion of the lead frame, so there is a limit to miniaturization of the optical communication module. It can be said that there is.

さらに、上記従来技術にあっては、リードフレームが可撓性を有することから、光素子の固定や位置合わせがし難くなるという虞を有している。この他、リードフレームが露出して熱の影響を受け易くなることから、熱膨張／収縮の度合いが大きいのは勿論のこと、光軸ズレが発生してしまうという虞も有している。   Furthermore, in the above prior art, since the lead frame has flexibility, there is a risk that it is difficult to fix and align the optical element. In addition, since the lead frame is exposed and easily affected by heat, the degree of thermal expansion / contraction is large, and there is also a possibility that an optical axis shift occurs.

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、高速伝送に適した構成及び構造にすることが可能であり、また、小型化することが可能であり、さらには、光素子の固定や位置合わせを容易にするとともに温度変化時の光軸ズレの抑制を図ることも可能な光通信モジュールを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be configured and structured suitable for high-speed transmission, and can be miniaturized. It is an object of the present invention to provide an optical communication module that facilitates alignment and can also suppress optical axis deviation when temperature changes.

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の本発明の光通信モジュールは、回路基板部と、該回路基板部の実装面に実装される略ブロック形状のサブマウント部と、を備え、該サブマウント部には、前記実装面に乗せられる接続面と、該接続面に設けられ且つ前記実装面の基板側接続部に接触する表面実装用接続部と、前記接続面に対し略直交方向の面となる光素子実装面と、該光素子実装面に実装され且つ光軸が前記実装面に対し略平行となる光素子と、前記接続面及び前記光素子実装面に跨って配線され且つ前記光素子及び前記表面実装用接続部を繋ぐ伝送路と、を設け、さらに、前記光素子実装面の前記光素子と該光素子に対応する光ファイバとの間に介在し、前記光ファイバと前記光素子を光接続する光接続部材を備え、前記光接続部材に対する突き当て用としての凸部を前記光素子実装面に突設し、前記凸部は、前記光素子実装面を門形に囲うような形状であることを特徴とする。
The optical communication module of the present invention according to claim 1, which has been made to solve the above problems, includes a circuit board portion and a substantially block-shaped submount portion mounted on a mounting surface of the circuit board portion, The submount portion includes a connection surface that is placed on the mounting surface, a surface mounting connection portion that is provided on the connection surface and contacts the substrate-side connection portion of the mounting surface, and a direction substantially orthogonal to the connection surface An optical element mounting surface which is a surface of the optical element, an optical element mounted on the optical element mounting surface and having an optical axis substantially parallel to the mounting surface, and wired across the connection surface and the optical element mounting surface; A transmission path that connects the optical element and the surface mounting connection portion, and further interposed between the optical element on the optical element mounting surface and an optical fiber corresponding to the optical element, and the optical fiber; includes an optical connection member for optically connecting the optical element, wherein The convex portion of the abutment against the connecting member projecting from the said optical element mounting surface, the convex portion, characterized in that said optical element mounting surface is shaped to surround the portal.

請求項２記載の本発明の光通信モジュールは、請求項１に記載の光通信モジュールにおいて、前記凸部には、前記実装面に対して略平行となるように突設されたガイドピンが形成されており、前記光接続部材には、前記ガイドピンを挿通するガイドピン穴が形成されていることを特徴とする。
The optical communication module according to a second aspect of the present invention is the optical communication module according to the first aspect, wherein the convex portion is formed with a guide pin protruding so as to be substantially parallel to the mounting surface. The optical connection member is formed with a guide pin hole through which the guide pin is inserted.

請求項１に記載された本発明によれば、回路基板部の実装面に略ブロック形状のサブマウント部を実装してなる光通信モジュールであり、サブマウント部はこの光素子実装面に実装される光素子から延びる伝送路を従来例と比べて短尺化することができる構造を有している。従って、高速伝送に適した構成及び構造の光通信モジュールを提供することができるという効果を奏する。本発明によれば、サブマウント部を浮き上がらせることなく回路基板部の実装面に実装することから、従来例のようなスペースをとる必要がなく、結果、小型の光通信モジュールを提供することができるという効果を奏する。さらに、本発明によれば、サブマウント部の形状が略ブロック形状であり、このような形状のサブマウント部の接続面及び光素子実装面に跨るように伝送路を設けることから、従来例のような可撓性を持たせる必要はなく、結果、光素子の固定や位置合わせを容易にすることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、サブマウント部が略ブロック形状であることから、熱膨張／収縮の小さい材料を用いることにより、温度変化時の光軸ズレを抑制することができるという効果を奏する。さらにまた、本発明によれば、光接続部材を備える光通信モジュールであることから、光素子と光ファイバとを効率よく接続することができるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an optical communication module in which a substantially block-shaped submount portion is mounted on a mounting surface of a circuit board portion, and the submount portion is mounted on the optical element mounting surface. The transmission line extending from the optical element has a structure that can be shortened compared to the conventional example. Therefore, the optical communication module having a configuration and structure suitable for high-speed transmission can be provided . According to the present invention, since the submount portion is mounted on the mounting surface of the circuit board portion without lifting up, it is not necessary to take a space as in the conventional example, and as a result, a small optical communication module can be provided. There is an effect that can be done. Furthermore, according to the present invention, the shape of the submount portion is substantially a block shape, and the transmission path is provided so as to straddle the connection surface and the optical element mounting surface of the submount portion having such a shape. There is no need to provide such flexibility, and as a result, the optical element can be easily fixed and aligned. Also, according to the present invention achieves since the sub-mount has a substantially block-shaped, by using a material having low thermal expansion / contraction, the effect that it is possible to suppress the optical axis deviation during the temperature change . Furthermore, according to this invention, since it is an optical communication module provided with an optical connection member, there exists an effect that an optical element and an optical fiber can be connected efficiently.

請求項１に記載された本発明によれば、光素子実装面に突設した凸部に光接続部材を突き当てることから、位置合わせを容易に行うことができるという効果を奏する。また、本発明によれば、光接続部材の突き当てにより光素子を覆うことから、結果、光素子を保護することができるという効果を奏する。
According to the present invention described in claim 1, an effect that since the abutting optical connection member to the protrusion projecting from the optical element mounting surface, it is possible to perform the alignment easily. Moreover, according to this invention, since an optical element is covered by abutting of an optical connection member, there exists an effect that an optical element can be protected as a result.

請求項１に記載された本発明によれば、門形に形成した凸部を光接続部材に突き当てることで光素子を覆うことから、結果、光素子をより保護することができるという効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, since the optical element is covered by abutment of the convex portion formed in the gate shape against the optical connection member, the optical element can be further protected as a result. Play.

請求項２に記載された本発明によれば、ガイドピンとガイドピン穴を備える光通信モジュールであることから、光素子と光ファイバとの光軸合わせを容易に行えるとともに、光軸ズレを抑制することができるという効果を奏する。

According to the second aspect of the present invention, since the optical communication module includes the guide pin and the guide pin hole, the optical axis of the optical element and the optical fiber can be easily aligned and the optical axis shift is suppressed. There is an effect that can be.

本発明の光通信モジュールの構成図である。It is a block diagram of the optical communication module of this invention. （ａ）は光通信モジュールにおけるサブマウント部及びファイバスタブの分解斜視図、（ｂ）はサブマウント部の拡大斜視図である。(A) is an exploded perspective view of a submount part and a fiber stub in the optical communication module, and (b) is an enlarged perspective view of the submount part. 光通信モジュールの第一変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st modification of an optical communication module. 光通信モジュールの第二変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd modification of an optical communication module. 光通信モジュールの第三変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 3rd modification of an optical communication module. 光通信モジュールの第四変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 4th modification of an optical communication module.

以下、図面を参照しながら一実施形態を説明する。図１は本発明の光通信モジュールの構成図である。また、図２（ａ）は光通信モジュールにおけるサブマウント部及びファイバスタブの分解斜視図、図２（ｂ）はサブマウント部の拡大斜視図である。   Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an optical communication module of the present invention. 2A is an exploded perspective view of the submount portion and the fiber stub in the optical communication module, and FIG. 2B is an enlarged perspective view of the submount portion.

図１において、引用符号１は本発明の光通信モジュールを示している。光通信モジュール１は、トランシーバ回路部２（回路基板部）と、サブマウント部３と、ファイバスタブ４（光接続部材）と、光ファイバ結合部品５とを備えて構成されている。光通信モジュール１は、サブマウント部３の後述する光素子の光軸がトランシーバ回路部２の後述する実装面６に対して略平行となるようなモジュール品として構成されている。先ず、上記の各構成について説明をする。
In FIG. 1, reference numeral 1 indicates an optical communication module of the present invention. The optical communication module 1 includes a transceiver circuit unit 2 (circuit board unit), a submount unit 3, a fiber stub 4 (optical connection member), and an optical fiber coupling component 5. The optical communication module 1 is configured as a module product in which an optical axis of an optical element (described later) of the submount unit 3 is substantially parallel to a mounting surface 6 (described later) of the transceiver circuit unit 2. First, the describes the constituent Nitsu above.

トランシーバ回路部２は、例えば矩形平板状のもので表面が実装面６となる基板本体７を備えている（形状は一例であるものとする）。基板本体７は、ガラエポ基板やセラミック基板等のものであって、この実装面６には、所望のパターンとなる回路（図示省略）と、この回路に連続する基板側接続部（図示省略）とが形成されている。図示しない基板側接続部は、サブマウント部３との電気的な接続部分として形成されている。基板側接続部は、電極パッドとなる形状に形成されている。また、基板側接続部は、サブマウント部３との接続位置に合わせて配置形成されている。   The transceiver circuit unit 2 includes, for example, a substrate body 7 whose surface is a mounting surface 6 having a rectangular flat plate shape (the shape is an example). The substrate body 7 is a glass-epoxy substrate, a ceramic substrate, or the like. The mounting surface 6 includes a circuit (not shown) having a desired pattern, and a board-side connecting portion (not shown) continuous to the circuit. Is formed. A substrate-side connection portion (not shown) is formed as an electrical connection portion with the submount portion 3. The board side connection part is formed in a shape to be an electrode pad. Further, the substrate side connection portion is arranged and formed in accordance with the connection position with the submount portion 3.

実装面６の上記図示しない回路上には、電子部品８が実装されている。この電子部品８は、送信機用、受信機用の電子部品であって、送信機用としてはレーザー駆動ＩＣなどが一例として挙げられるものとする。また、受信機用としては、受信アンプＩＣなどが一例として挙げられるものとする。   An electronic component 8 is mounted on the circuit (not shown) on the mounting surface 6. The electronic component 8 is an electronic component for a transmitter and a receiver, and a laser drive IC or the like is given as an example for the transmitter. As a receiver, a receiver amplifier IC or the like is given as an example.

基板本体７における引用符号９は、カードエッジ部を示している。本形態の基板本体７は、カードエッジコネクタ型に形成されている（一例であるものとする。他の例に関しては図５及び図６を参照しながら後述する）。   Reference numeral 9 in the substrate body 7 indicates a card edge portion. The board body 7 of this embodiment is formed in a card edge connector type (assumed as an example. Other examples will be described later with reference to FIGS. 5 and 6).

図１及び図２において、サブマウント部３は、本形態において略直方体となるブロック形状に形成されている。このような形状のサブマウント部３は、トランシーバ回路部２における基板本体７の実装面６に対し、サブマウント部３に形成される接続面１０が乗せられるような状態で、言い換えれば接続面１０が面接触するような状態で実装されている。   1 and 2, the submount portion 3 is formed in a block shape having a substantially rectangular parallelepiped shape in this embodiment. The submount portion 3 having such a shape is such that the connection surface 10 formed on the submount portion 3 is placed on the mounting surface 6 of the substrate body 7 in the transceiver circuit portion 2, in other words, the connection surface 10. It is mounted in such a state that is in surface contact.

サブマウント部３は、この下面１１が上記接続面１０として形成されている。サブマウント部３は、下面１１（接続面１０）に対して連続し且つ直交方向の面となる前面１２、後面１３、左右の側面１４、１４をそれぞれ有している。また、サブマウント部３は、下面１１（接続面１０）に対して平行な面となる上面１５を有している。   The submount portion 3 has the lower surface 11 formed as the connection surface 10. The submount portion 3 has a front surface 12, a rear surface 13, and left and right side surfaces 14, 14 that are continuous with and orthogonal to the lower surface 11 (connection surface 10). Moreover, the submount part 3 has the upper surface 15 used as a surface parallel to the lower surface 11 (connection surface 10).

前面１２には、これを凹ませた形状の光素子実装面１６が形成されている。光素子実装面１６は、前面１２に平行であるとともに、下面１１（接続面１０）に対して連続し且つ直交方向の面となるように形成されている。前面１２は、光素子実装面１６に対して突出するような形状になることから、凸部１７としても形成されている。   An optical element mounting surface 16 is formed on the front surface 12 so as to be recessed. The optical element mounting surface 16 is formed so as to be parallel to the front surface 12 and to be a surface that is continuous and orthogonal to the lower surface 11 (connection surface 10). Since the front surface 12 has a shape that protrudes with respect to the optical element mounting surface 16, the front surface 12 is also formed as a convex portion 17.

凸部１７は、光素子実装面１６の直上部分が略庇形状に形成されている。凸部１７は、光素子実装面１６を門形に囲うような形状に形成されている。凸部１７の突出長さは（前面１２の凹み深さは）、ファイバスタブ４と後述する発光素子２３及び受光素子２４との間隔が最適となる長さに設定されている。   As for the convex part 17, the part directly above the optical element mounting surface 16 is formed in the substantially bowl shape. The convex portion 17 is formed in a shape surrounding the optical element mounting surface 16 in a gate shape. The protruding length of the convex portion 17 (the depth of the concave portion of the front surface 12) is set to a length that optimizes the distance between the fiber stub 4 and a light emitting element 23 and a light receiving element 24 described later.

凸部１７は、ファイバスタブ４が突き当たる部分として形成されている。凸部１７は、ファイバスタブ４が突き当たることにより、間隔ズレを抑制して光結合効率の安定化を図ることができるようになっている。   The convex portion 17 is formed as a portion where the fiber stub 4 abuts. When the fiber stub 4 abuts against the convex portion 17, it is possible to suppress the gap and stabilize the optical coupling efficiency.

接続面１０及び光素子実装面１６には、これら二面に跨る配線としての伝送路１８、１９、２０、２１が設けられている。伝送路１８、１９、２０、２１は、所望の電極パターンであって、伝送路１８、１９が送信側として、伝送路２０、２１が受信側として設けられている。伝送路１８、１９、２０、２１は、二面に跨る短尺な電極パターンとして形成されている。また、伝送路１８、１９、２０、２１は、高速伝送に適した形状に最適化されている。   The connection surface 10 and the optical element mounting surface 16 are provided with transmission paths 18, 19, 20, and 21 as wirings straddling these two surfaces. The transmission paths 18, 19, 20, and 21 are desired electrode patterns. The transmission paths 18 and 19 are provided on the transmission side, and the transmission paths 20 and 21 are provided on the reception side. The transmission lines 18, 19, 20, and 21 are formed as short electrode patterns straddling two surfaces. Further, the transmission paths 18, 19, 20, and 21 are optimized in a shape suitable for high-speed transmission.

伝送路１８、１９、２０、２１における接続面１０側の端部には、表面実装用接続部２２がそれぞれ連成されている。表面実装用接続部２２は、表面実装用の電極パッドとして形成されている。各表面実装用接続部２２は、トランシーバ回路部２の図示しない基板側接続部の位置に合わせて配置形成されている。   Surface mounting connection portions 22 are coupled to the end portions of the transmission lines 18, 19, 20, and 21 on the connection surface 10 side. The surface mounting connection portion 22 is formed as a surface mounting electrode pad. Each surface mounting connection portion 22 is arranged and formed in accordance with the position of a board-side connection portion (not shown) of the transceiver circuit portion 2.

一方、伝送路１９、２０における光素子実装面１６側の端部には、発光素子２３（光素子）、受光素子２４（光素子）がそれぞれ実装されている。すなわち、光素子実装面１６には、発光素子２３及び受光素子２４が実装されている。発光素子２３及び受光素子２４は、この光軸が光素子実装面１６に対して直交方向、また、トランシーバ回路部２の実装面６に対して平行方向となるように実装されている。発光素子２３及び受光素子２４は、左右方向に所定の間隔をあけて（後述する光ファイバ２８、２８の位置に合わせて）実装されている。   On the other hand, a light emitting element 23 (an optical element) and a light receiving element 24 (an optical element) are mounted on the end portions of the transmission paths 19 and 20 on the optical element mounting surface 16 side. That is, the light emitting element 23 and the light receiving element 24 are mounted on the optical element mounting surface 16. The light emitting element 23 and the light receiving element 24 are mounted such that the optical axis is perpendicular to the optical element mounting surface 16 and parallel to the mounting surface 6 of the transceiver circuit unit 2. The light emitting element 23 and the light receiving element 24 are mounted at predetermined intervals in the left-right direction (according to the positions of optical fibers 28 and 28 described later).

発光素子２３としては、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）などが一例として挙げられるものとする。また、受光素子２４としては、フォトダイオード（Ｓｉ系、ＧａＡｓ系、ＩｎＧａＡｓ系）などが一例として挙げられるものとする。   An example of the light emitting element 23 is a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) or the like. As the light receiving element 24, a photodiode (Si-based, GaAs-based, InGaAs-based) or the like is taken as an example.

前面１２の左右両側には、この前面１２に対して直交するようなガイドピン２５、２５がそれぞれ突設されている。ガイドピン２５、２５は、例えば図示のような丸棒形状であって、ファイバスタブ４及び光ファイバ結合部品５の厚みに合わせた長さのものに形成されている。ガイドピン２５、２５は、左右方向所定の間隔をあけて、また、同じ高さ位置で配設されている。   Guide pins 25, 25 are provided on the left and right sides of the front surface 12 so as to be orthogonal to the front surface 12. The guide pins 25, 25 have, for example, a round bar shape as illustrated, and are formed to have a length corresponding to the thickness of the fiber stub 4 and the optical fiber coupling component 5. The guide pins 25, 25 are arranged at the same height position at a predetermined interval in the left-right direction.

ガイドピン２５、２５は、光軸合わせ手段を構成する部分として設けられている。ガイドピン２５、２５を設けることにより、光軸ズレを抑制することができるようになっている。本形態のガイドピン２５、２５は、前面１２に穴３７をあけ、この穴３７に差し込んで固定をするようにして設けられている。   The guide pins 25, 25 are provided as parts constituting optical axis alignment means. By providing the guide pins 25, 25, the optical axis shift can be suppressed. The guide pins 25 and 25 of this embodiment are provided so that a hole 37 is formed in the front face 12 and the hole 37 is inserted and fixed.

サブマウント部３は、この本体部分がセラミックス製（アルミナ、窒化アルミニウム、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）など）や、耐熱樹脂製（エポキシ、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）など）のものであるものとする。サブマウント部３の本体部分は、上記のような材質であることから、温度変化時の熱膨張／収縮による発光素子２３及び受光素子２４の位置ズレを抑制することができるようになっている。   The submount 3 is made of ceramic (alumina, aluminum nitride, LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics), etc.) or heat-resistant resin (epoxy, LCP (Liquid Crystal Polymer), etc.). And Since the main body portion of the submount 3 is made of the material as described above, it is possible to suppress the positional deviation of the light emitting element 23 and the light receiving element 24 due to thermal expansion / contraction when temperature changes.

ここでサブマウント部３の実装例について説明をする。特に限定するものでないが、例えばサブマウント部３は、この左右の側面１４、１４が基板本体７における左右の側端部２６の位置に合うように実装されている。また、サブマウント部３は、ファイバスタブ４の厚み分だけ基板本体７の前端部２７から後方に位置するように実装されている。   Here, an example of mounting the submount unit 3 will be described. Although not particularly limited, for example, the submount 3 is mounted such that the left and right side surfaces 14, 14 are aligned with the positions of the left and right side end portions 26 in the substrate body 7. The submount 3 is mounted so as to be located rearward from the front end 27 of the substrate body 7 by the thickness of the fiber stub 4.

ファイバスタブ４は、光素子実装面１６に実装される発光素子２３及び受光素子２４と、この発光素子２３及び受光素子２４に対応する光ファイバ結合部品５の光ファイバ２８、２８との間に介在し、これらを光接続する部材であって、サブマウント部３と同様に略直方体となるブロック形状に形成されている。このような形状のファイバスタブ４は、スタブ本体２９と、このスタブ本体２９に埋設される短尺の光ファイバ３０、３０とを有している。   The fiber stub 4 is interposed between the light emitting element 23 and the light receiving element 24 mounted on the optical element mounting surface 16 and the optical fibers 28 and 28 of the optical fiber coupling component 5 corresponding to the light emitting element 23 and the light receiving element 24. The members are optically connected to each other, and are formed in a block shape having a substantially rectangular parallelepiped shape, similar to the submount portion 3. The fiber stub 4 having such a shape includes a stub body 29 and short optical fibers 30 and 30 embedded in the stub body 29.

短尺の光ファイバ３０、３０は、特に限定するものでないが、発光素子２３及び受光素子２４に対応する光ファイバ２８、２８と同じものが用いられている。短尺の光ファイバ３０、３０は、スタブ本体２９の前面３１から後面３２にかけて真っ直ぐとなるように埋設されている。短尺の光ファイバ３０、３０よりも左右外側には、ガイドピン穴３３、３３が貫通形成されている。   The short optical fibers 30 and 30 are not particularly limited, but the same optical fibers 28 and 28 corresponding to the light emitting element 23 and the light receiving element 24 are used. The short optical fibers 30 and 30 are embedded so as to be straight from the front surface 31 to the rear surface 32 of the stub body 29. Guide pin holes 33 and 33 are formed through the outer sides of the short optical fibers 30 and 30 on the left and right sides.

ガイドピン穴３３、３３には、サブマウント部３のガイドピン２５、２５が挿通されるようになっている。ガイドピン穴３３、３３は、光軸合わせ手段を構成する部分として設けられている。ガイドピン穴３３、３３を設けることにより、光軸ズレを抑制することができるようになっている。短尺の光ファイバ３０、３０は、ガイドピン穴３３、３３を基準として位置合わせをするようになっている。   The guide pins 25 and 25 of the submount portion 3 are inserted into the guide pin holes 33 and 33. The guide pin holes 33 and 33 are provided as parts constituting the optical axis alignment means. By providing the guide pin holes 33, 33, the optical axis shift can be suppressed. The short optical fibers 30 and 30 are aligned with respect to the guide pin holes 33 and 33.

スタブ本体２９の後面３２は、サブマウント部３の凸部１７に突き当たる部分として形成されている。後面３２が凸部１７に突き当たると、発光素子２３及び受光素子２４は後面３２により覆われて外部から保護されるようになっている。   The rear surface 32 of the stub main body 29 is formed as a portion that abuts against the convex portion 17 of the submount portion 3. When the rear surface 32 hits the convex portion 17, the light emitting element 23 and the light receiving element 24 are covered with the rear surface 32 and are protected from the outside.

ところで、高速伝送用の受光素子２４は受光径（受光面積）が小さくなることから、スタブ本体２９の後面３２と発光素子２３及び受光素子２４との近接は光結合効率の向上に有効であるといえる。   By the way, since the light receiving element 24 for high-speed transmission has a small light receiving diameter (light receiving area), the proximity of the rear surface 32 of the stub body 29 to the light emitting element 23 and the light receiving element 24 is effective in improving the optical coupling efficiency. I can say that.

スタブ本体２９の前面３０は、光ファイバ結合部品５が突き当たる部分として形成されている。   The front surface 30 of the stub body 29 is formed as a portion where the optical fiber coupling component 5 abuts.

ファイバスタブ４は、このスタブ本体２９がサブマウント部３と同様に、セラミックス製（アルミナ、窒化アルミニウム、ＬＴＣＣ（Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ−ｆｉｒｅｄ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）など）や、耐熱樹脂製（エポキシ、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）など）のものであるものとする。ファイバスタブ４のスタブ本体２９は、上記のような材質であることから、温度変化時の熱膨張／収縮による短尺の光ファイバ３０、３０の位置ズレを抑制することができるようになっている。   In the fiber stub 4, the stub body 29 is made of ceramics (alumina, aluminum nitride, LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics), etc.) or heat-resistant resin (epoxy, LCP (Liquid Crystal Polymer), like the submount 3. ) Etc.). Since the stub main body 29 of the fiber stub 4 is made of the above-described material, it is possible to suppress the positional deviation of the short optical fibers 30 and 30 due to thermal expansion / contraction when temperature changes.

光ファイバ結合部品５は、光ファイバ２８、２８と、この光ファイバ２８、２８の各先端を収容保持して光接続部材（ここではファイバスタブ４）に結合する結合部品本体３４とを備えて構成されている。結合部品本体３４は、フェルールの機能を有しており、サブマウント部３やファイバスタブ４と同様に略直方体となるブロック形状に形成されている。   The optical fiber coupling component 5 includes optical fibers 28 and 28 and a coupling component main body 34 that accommodates and holds the distal ends of the optical fibers 28 and 28 and couples them to an optical connection member (here, fiber stub 4). Has been. The coupling component main body 34 has a ferrule function, and is formed in a block shape having a substantially rectangular parallelepiped shape like the submount portion 3 and the fiber stub 4.

結合部品本体３４には、ガイドピン穴３５、３５が貫通形成されている。ガイドピン穴３５、３５は、ファイバスタブ４のガイドピン穴３３、３３の位置に合わせて配置形成されている。ガイドピン穴３５、３５には、ファイバスタブ４と同様にサブマウント部３のガイドピン２５、２５が挿通されるようになっている。   Guide pin holes 35, 35 are formed through the coupling component body 34. The guide pin holes 35 and 35 are arranged and formed in accordance with the positions of the guide pin holes 33 and 33 of the fiber stub 4. Similar to the fiber stub 4, the guide pins 25, 25 of the submount portion 3 are inserted into the guide pin holes 35, 35.

ガイドピン穴３５、３５は、光軸合わせ手段を構成する部分として設けられている。ガイドピン穴３５、３５を設けることにより、光軸ズレを抑制することができるようになっている。光ファイバ２８、２８は、ガイドピン穴３５、３５を基準として位置合わせをするようになっている。   The guide pin holes 35 and 35 are provided as parts constituting the optical axis alignment means. By providing the guide pin holes 35, 35, the optical axis shift can be suppressed. The optical fibers 28 and 28 are positioned with reference to the guide pin holes 35 and 35.

光ファイバ２８、２８としては、ＰＣＳ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｌａｄ Ｓｉｌｉｃａ）ファイバ（コア径φ２００μｍ、クラッド径φ２３０μｍ）や、コア径φ５０μｍのガラス光ファイバなどが一例として挙げられるものとする。   Examples of the optical fibers 28 and 28 include PCS (Polymer Clad Silica) fiber (core diameter φ200 μm, clad diameter φ230 μm), glass optical fiber having a core diameter φ50 μm, and the like.

次に、上記構成及び構造に基づきながら光通信モジュール１の組み付けについて簡単に説明をする。光通信モジュール１は、以下の第一工程から第三工程を順に経て組み付けられるようになっている。   Next, the assembly of the optical communication module 1 will be briefly described based on the above configuration and structure. The optical communication module 1 is assembled through the following first to third steps.

第一工程では、基板本体７における実装面６の所定位置に電子部品８及びサブマウント部３を実装する作業を行う。この時、サブマウント部３は、実装面６に対し浮き上がることなく実装される。すなわち、接続面１０が実装面６に面接触するような状態で実装される。   In the first step, an operation of mounting the electronic component 8 and the submount unit 3 at a predetermined position on the mounting surface 6 of the substrate body 7 is performed. At this time, the submount unit 3 is mounted without floating on the mounting surface 6. That is, the mounting is performed in a state where the connection surface 10 is in surface contact with the mounting surface 6.

第二工程では、サブマウント部３のガイドピン２５、２５にガイドピン穴３３、３３を挿通するようにしてファイバスタブ４をサブマウント部３に対し組み付ける作業を行う。この時、ファイバスタブ４の後面３２をサブマウント部３の凸部１７に突き当てるようにしてスライド移動をさせる。ファイバスタブ４は、ガイドピン２５、２５により案内されることから、光軸ズレを起こすことなく組み付けられる。後面３２が凸部１７に突き当たると、発光素子２３及び受光素子２４が覆われて外部から保護されるとともに、短尺の光ファイバ３０、３０との最適な位置関係が確保される。   In the second step, the fiber stub 4 is assembled to the submount 3 so that the guide pin holes 33 and 33 are inserted into the guide pins 25 and 25 of the submount 3. At this time, the rear surface 32 of the fiber stub 4 is slid so as to abut against the convex portion 17 of the submount 3. Since the fiber stub 4 is guided by the guide pins 25, 25, the fiber stub 4 is assembled without causing an optical axis shift. When the rear surface 32 comes into contact with the convex portion 17, the light emitting element 23 and the light receiving element 24 are covered and protected from the outside, and an optimum positional relationship with the short optical fibers 30 and 30 is ensured.

第三工程では、ファイバスタブ４と同様、ガイドピン２５、２５にガイドピン穴３５、３５を挿通するようにして光ファイバ結合部品５をファイバスタブ４に対し組み付ける作業を行う。この時、光ファイバ結合部品５の結合面３６をファイバスタブ４の前面３１に突き当てるようにしてスライド移動をさせる。光ファイバ結合部品５は、ガイドピン２５、２５により案内されることから、光軸ズレを起こすことなく組み付けられる。以上により光通信モジュール１の組み付けが完了する。   In the third step, as in the fiber stub 4, the work of assembling the optical fiber coupling component 5 to the fiber stub 4 is performed by inserting the guide pin holes 35 and 35 into the guide pins 25 and 25. At this time, the coupling surface 36 of the optical fiber coupling component 5 is slid so as to abut against the front surface 31 of the fiber stub 4. Since the optical fiber coupling component 5 is guided by the guide pins 25, 25, it is assembled without causing an optical axis shift. Thus, the assembly of the optical communication module 1 is completed.

本発明の光通信モジュール１によれば、トランシーバ回路部２の図示しない回路と発光素子２３及び受光素子２４との接続を、従来例のようなリードフレームを湾曲させて繋ぐ接続からサブマウント部３を用いての接続に変えていることから、電気的な接続距離を短尺化することができ（伝送路１８、１９、２０、２１が短い）、結果、高速伝送に適した構成及び構造の光通信モジュール１にすることができるという効果を奏する。   According to the optical communication module 1 of the present invention, the connection between the circuit (not shown) of the transceiver circuit unit 2 and the light emitting element 23 and the light receiving element 24 is changed from the connection in which the lead frame is bent as in the conventional example to the submount unit 3. Therefore, the electrical connection distance can be shortened (the transmission paths 18, 19, 20, and 21 are short). As a result, the light has a configuration and structure suitable for high-speed transmission. The communication module 1 can be obtained.

また、本発明の光通信モジュール１によれば、従来例のようなリードフレームの湾曲部形成などにより必要になったスペースを不要にする構成及び構造であることから、光通信モジュール１を小型にすることができるという効果を奏する。   Also, according to the optical communication module 1 of the present invention, the optical communication module 1 can be reduced in size because it has a configuration and structure that eliminates the space required for forming the curved portion of the lead frame as in the conventional example. There is an effect that can be done.

さらに、本発明の光通信モジュール１によれば、従来例のリードフレームのような可撓性をサブマウント部３に持たせる必要がないことから、発光素子２３及び受光素子２４の固定や位置合わせを容易にすることができるという効果を奏する。   Furthermore, according to the optical communication module 1 of the present invention, since it is not necessary to give the submount part 3 flexibility as in the lead frame of the conventional example, the light emitting element 23 and the light receiving element 24 are fixed and aligned. There is an effect that it can be made easy.

さらにまた、本発明の光通信モジュール１によれば、熱膨張／収縮の小さい材料を用いてサブマウント部３を形成することから、温度変化時における光通信モジュール１の光軸ズレを抑制することができるという効果を奏する。   Furthermore, according to the optical communication module 1 of the present invention, since the submount portion 3 is formed using a material having a small thermal expansion / contraction, it is possible to suppress the optical axis shift of the optical communication module 1 when the temperature changes. There is an effect that can be.

本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。   It goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

ここで、図３ないし図６を参照しながら光通信モジュールの変形例について説明をする。図３は第一変形例を示す斜視図、図４は第二変形例を示す斜視図、図５は第三変形例を示す斜視図、図６は第四変形例を示す斜視図である。   Here, a modification of the optical communication module will be described with reference to FIGS. 3 is a perspective view showing a first modification, FIG. 4 is a perspective view showing a second modification, FIG. 5 is a perspective view showing a third modification, and FIG. 6 is a perspective view showing a fourth modification.

図３において、第一変形例の光通信モジュール４１では、ファイバスタブ４（図１及び図２参照）の代替品としてレンズ部材４２（光接続部材）を備える点が図１の光通信モジュール１と相違している。レンズ部材４２は、送信光を平行光化して光ファイバ２８に入射する、また、光ファイバ２８からの受信光を集光する凸レンズ４３、４３を有している。レンズ部材４２は、光結合効率の向上に寄与することができるようになっている。   3, the optical communication module 41 of the first modified example is different from the optical communication module 1 of FIG. 1 in that a lens member 42 (optical connection member) is provided as an alternative to the fiber stub 4 (see FIGS. 1 and 2). It is different. The lens member 42 has convex lenses 43, 43 that collimate the transmitted light and enter the optical fiber 28, and collect the received light from the optical fiber 28. The lens member 42 can contribute to an improvement in optical coupling efficiency.

図４において、第二変形例の光通信モジュール５１では着脱式の構造でなく、光ファイバ結合部品５とサブマウント部３とを固着部材５２により固着したピッグテール型の構造である点が図１の光通信モジュール１と相違している。   In FIG. 4, the optical communication module 51 of the second modification is not a detachable structure, but has a pigtail structure in which the optical fiber coupling component 5 and the submount portion 3 are fixed by a fixing member 52 in FIG. This is different from the optical communication module 1.

図５において、第三変形例の光通信モジュール６１では、カードエッジコネクタ型となる基板本体７（図１参照）の代替品としてトランシーバ回路部６２が表面実装用リード６３を有する点が図１の光通信モジュール１と相違している。   5, in the optical communication module 61 of the third modified example, the transceiver circuit unit 62 includes a surface mounting lead 63 as an alternative to the board body 7 (see FIG. 1) of the card edge connector type. This is different from the optical communication module 1.

図６において、第四変形例の光通信モジュール７１では、カードエッジコネクタ型となる基板本体７（図１参照）の代替品としてトランシーバ回路部７２がフロー接続用貫通リード７３を有する点が図１の光通信モジュール１と相違している。   6, in the optical communication module 71 of the fourth modified example, the transceiver circuit unit 72 has a flow connection through lead 73 as an alternative to the board body 7 (see FIG. 1) of the card edge connector type. This is different from the optical communication module 1 of FIG.

尚、この他、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）を上記代替品としてもよいものとする。また、以上の説明では送信側と受信側とが一体の構成及び構造であったが、これに限らず発光素子２３のみを実装したモジュールや、受光素子２４のみを実装したモジュールにしてもよいものとする。   In addition, BGA (Ball Grid Array) may be used as the alternative. In the above description, the transmitting side and the receiving side have an integrated configuration and structure. However, the present invention is not limited to this, and a module in which only the light emitting element 23 is mounted or a module in which only the light receiving element 24 is mounted may be used. And

１…光通信モジュール
２…トランシーバ回路部（回路基板部）
３…サブマウント部
４…ファイバスタブ（光接続部材）
５…光ファイバ結合部品
６…実装面
７…基板本体
８…電子部品
９…カードエッジ部
１０…接続面
１１…下面
１２…前面
１３…後面
１４…側面
１５…上面
１６…光素子実装面
１７…凸部
１８〜２１…伝送路
２２…表面実装用接続部
２３…発光素子（光素子）
２４…受光素子（光素子）
２５…ガイドピン（光軸合わせ手段）
２６…側端部
２７…前端部
２８…光ファイバ
２９…スタブ本体
３０…短尺の光ファイバ
３１…前面
３２…後面
３３、３５…ガイドピン穴（光軸合わせ手段）
３４…結合部品本体
３６…結合面
３７…穴
４１、５１、６１、７１…光通信モジュール
４２…レンズ部材（光接続部材）
４３…凸レンズ
５２…固着部材
６２…トランシーバ回路部
６３…表面実装用リード
７２…トランシーバ回路部
７３…フロー接続用貫通リード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical communication module 2 ... Transceiver circuit part (circuit board part)
3 ... Submount 4 ... Fiber stub (optical connection member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Optical fiber coupling component 6 ... Mounting surface 7 ... Board | substrate main body 8 ... Electronic component 9 ... Card edge part 10 ... Connection surface 11 ... Lower surface 12 ... Front surface 13 ... Rear surface 14 ... Side surface 15 ... Upper surface 16 ... Optical element mounting surface 17 ... Convex part 18-21 ... Transmission path 22 ... Surface mounting connection part 23 ... Light emitting element (optical element)
24. Light receiving element (optical element)
25. Guide pin (optical axis alignment means)
26 ... Side end portion 27 ... Front end portion 28 ... Optical fiber 29 ... Stub body 30 ... Short optical fiber 31 ... Front surface 32 ... Rear surface 33, 35 ... Guide pin hole (optical axis alignment means)
34 ... coupling component main body 36 ... coupling surface 37 ... hole 41, 51, 61, 71 ... optical communication module 42 ... lens member (optical connection member)
43 ... Convex lens 52 ... Fixing member 62 ... Transceiver circuit part 63 ... Surface mount lead 72 ... Transceiver circuit part 73 ... Through lead for flow connection

Claims (2)

回路基板部と、
該回路基板部の実装面に実装される略ブロック形状のサブマウント部と、
を備え、
該サブマウント部には、
前記実装面に乗せられる接続面と、
該接続面に設けられ且つ前記実装面の基板側接続部に接触する表面実装用接続部と、
前記接続面に対し略直交方向の面となる光素子実装面と、
該光素子実装面に実装され且つ光軸が前記実装面に対し略平行となる光素子と、
前記接続面及び前記光素子実装面に跨って配線され且つ前記光素子及び前記表面実装用接続部を繋ぐ伝送路と、
を設け、
さらに、前記光素子実装面の前記光素子と該光素子に対応する光ファイバとの間に介在し、前記光ファイバと前記光素子を光接続する光接続部材を備え、
前記光接続部材に対する突き当て用としての凸部を前記光素子実装面に突設し、
前記凸部は、前記光素子実装面を門形に囲うような形状である
ことを特徴とする光通信モジュール。 A circuit board part;
A substantially block-shaped submount portion mounted on the mounting surface of the circuit board portion;
With
In the submount part,
A connection surface to be placed on the mounting surface;
A surface mounting connection portion provided on the connection surface and in contact with the substrate side connection portion of the mounting surface;
An optical element mounting surface which is a surface substantially perpendicular to the connection surface;
An optical element mounted on the optical element mounting surface and having an optical axis substantially parallel to the mounting surface;
A transmission line wired across the connection surface and the optical element mounting surface and connecting the optical element and the surface mounting connection;
Provided,
Furthermore, an optical connection member interposed between the optical element on the optical element mounting surface and an optical fiber corresponding to the optical element, and optically connecting the optical fiber and the optical element ,
Protruding portions for abutting against the optical connecting member projecting on the optical element mounting surface,
The optical communication module , wherein the convex portion has a shape surrounding the optical element mounting surface in a gate shape . 請求項１に記載の光通信モジュールにおいて、
前記凸部には、前記実装面に対して略平行となるように突設されたガイドピンが形成されており、
前記光接続部材には、前記ガイドピンを挿通するガイドピン穴が形成されている
ことを特徴とする光通信モジュール。 The optical communication module according to claim 1 ,
The convex portion is formed with a guide pin protruding so as to be substantially parallel to the mounting surface,
The optical communication module is characterized in that a guide pin hole for inserting the guide pin is formed in the optical connection member.
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